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物理化学部分复习题参考答案

物理化学部分复习题参考答案

1. 在恒压下,某理想气体的体积随温度的变化率=∂∂P TV)(;而在恒容条件下,某范德华气体的压力随温度的变化率=∂∂V Tp)(()b V R m - 。

(2分)2. 实际气体在节流膨胀过程中(pV 之积变大),则其Q = 0,ΔH = 0,ΔU < 0,ΔS > 0。

(从“>、<、=或无法确定” 中选一填入)。

(2分)。

3. 1 mol N 2(g)(设为理想气体)在300 K 恒温下从2 dm 3可逆膨胀到40 dm 3,则其体积功W r = 20ln RT -。

4. 一带活塞的气缸中,放有1 mol 温度为300K 、压力为 100 kPa 的理想气体。

在绝热情况下于活塞上突然施加200 kPa 的压力,达平衡后,此过程的∆S > 0;如果始态相同,在保持温度不变条件下于活塞上突然施加200 kPa 的压力,达平衡后,此过程的∆S < 0。

(从“>0、<0、=0或无法确定”中选一填入)5. 根据热力学基本方程,可写出=∂∂V T A )(S -; =∂∂T p S )( pT V ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-。

6. 在一定温度下,p B * > p A *,由纯液态物质A 和B 形成理想液态混合物,当气-液两相达到平衡时,气相组成y B 总是 > 液相组成x B (从“>、<、= 或无法确定”中选一填入)。

7. 液体B 和液体C 可形成理想液态混合物。

在常压及298 K 下,向总量n = 10 mol ,组成为x C = 0.4的B 、C 液态混合物中加入14 mol 的纯液体C ,形成新的混合物,则混合过程的∆mix G = - 16.77 kJ ;∆mix S = 56.25 J K -1 。

8.在一个抽空的容器中放入过量的NH 4I(s)和NH 4Cl(s)并发生下列反应:)()()(34g HI g NH s I NH += )()()(34g HCl g NH s Cl NH +=此平衡系统的相数P = 3 ;组分数C = 2 ;自由度数F = 1 。

物理化学习题答案(二)-相平衡

物理化学习题答案(二)-相平衡

物理化学习题答案(二)-相平衡物理化学习题答案(二)一. 选择题1. 当克劳修斯_克拉贝龙方程应用于凝聚相转变为蒸气时,则:( C )(A) p 必随T 之升高而降低(B) p 必不随T 而变(C) p 必随T 之升高而变大(D) p 随T 之升高可变大或减少2. 水的三相点,其蒸发热和熔化热分别为44.82和5.994kJ·mol。

则在三相点冰的升华热约为:( B )(A) 38.83 kJ?mol-1 (B) 50.81 kJ?mol-1 (C) -38.83 kJ?mol-1(D) -50.81 kJ?mol-13. 已知苯一乙醇双液体系中,苯的沸点是353.3K,乙醇的沸点是351.6K,两者的共沸组成为:含乙醇47.5%(摩尔分数),沸点为341.2K。

今有含乙醇77.5%的苯溶液,在达到气、液平衡后,气相中含乙醇为y2,液相中含乙醇为x2。

问:下列结论何者正确?(C )(A) y2&gt; x2 (B) y2= x2 (C) y2&lt; x2(D) 不能确定4. 如上题,若将上述溶液精馏,则能得到:(D )(A) 纯苯(B) 纯乙醇(C) 纯苯和恒沸混合物(D) 纯乙醇和恒沸混合物5. 绝热条件下,273.15K的NaCl加入273.15K的碎冰中,体系的温度将如何变化? (B )(A) 不变(B) 降低(C) 升高(D) 不能确定6. 体系中含有H2O、H2SO4?4H2O、H2SO4?2H2O、H2SO4?H2O、H2SO4 ,其组分数C为:( B )(A) 1 (B) 2 (C) 3(D) 47. 在410 K,Ag2O(s)部分分解成Ag(s)和O2(g),此平衡体系的自由度为:(A )(A) 0 (B) 1 (C) 2(D) 38. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为:(D )(A) 1 (B) 2 (C) 3(D) 49. CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)及CO2(g)构成的平衡物系,其组分数为:(B )(A) 2 (B) 3 (C) 4(D) 510. 由CaCO3(s)、CaO(s)、BaCO3(s)、BaO(s)及CO2(s)构成的平衡体系其自由度为:( C)(A) f =2 (B) f = 1 (C) f = 0(D) f = 311. N2的临界温度是124K,室温下想要液化N2, 就必须:( D)(A) 在恒温下增加压力(B) 在恒温下降低压力(C) 在恒压下升高温度(D) 在恒压下降低温度12. 对于与本身的蒸气处于平衡状态的液体,通过下列哪种作图法可获得一直线:(C)(A) p对T (B) lg(p/Pa) 对T (C) lg(p/Pa) 对1/T(D) 1/p 对lg(T/K)13. 在相图上,当体系处于下列哪一点时存在二个相:(A )(A) 恒沸点(B) 三相点(C) 临界点(D) 最低共熔点14. 在相图上,当体系处于下列哪一点时存在一个相:(C )(A) 恒沸点(B)熔点(C) 临界点(D) 最低共熔点15. 将非挥发性溶质溶于溶剂中形成稀溶液时,将引起(A )(A) 沸点升高(B) 熔点升高(C) 蒸气压升高(D) 都不对16. 稀溶液的依数性包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压,下面的陈述其中正确的是( C) 1 -1(A)只有溶质不挥发的稀溶液才有这些依数性(B)所有依数性都与溶剂的性质无关(C)所有依数性都与溶液中溶质的浓度成正比(D)所有依数性都与溶质的性质有关17. 两只各装有1kg水的烧杯,一只溶0.01mol蔗糖,另一只溶有0.01molNaCl,按同样速度降温,则:(A)(A)溶有蔗糖的杯子先结冰(B)两杯同时结冰(C)溶有NaCl的杯子先结冰(D)视外压而定18. 下列气体溶于水溶剂中,哪个气体不能用亨利定律(C )。

天津大学-物理化学-总复习(含答案)

天津大学-物理化学-总复习(含答案)

第一章 热力学第一定律1. 热力学第一定律U Q W ∆=+只适用于:答案:D〔A 〕单纯状态变化 〔B 〕相变化〔C 〕化学变化 〔D 〕封闭体系的任何变化2. 1mol 单原子理想气体,在300K 时绝热压缩到500K ,则其焓变H ∆约为:4157J3. 关于热和功,下面说法中,不正确的是:答案:B〔A 〕功和热只出现在体系状态变化的过程中,只存在于体系和环境的界面上〔B 〕只有封闭体系发生的过程中,功和热才有明确的意义〔C 〕功和热不是能量,而是能量传递的两种形式,可称为被交换的能量〔D 〕在封闭体系中发生的过程,如果内能不变,则功和热对体系的影响必互相抵消4. 涉与焓的下列说法中正确的是:答案:D〔A 〕单质的焓值均为零 〔B 〕在等温过程中焓变为零〔C 〕在绝热可逆过程中焓变为零〔D 〕化学反应中体系的焓变不一定大于内能变化5. 下列过程中,体系内能变化不为零的是:答案:D〔A 〕不可逆循环过程 〔B 〕可逆循环过程〔C 〕两种理想气体的混合过程 〔D 〕纯液体的真空蒸发过程6. 对于理想气体,下列关系中那个是不正确的?答案:A〔A 〕0)(=∂∂V TU 〔B 〕0)V U (T =∂∂〔C 〕0)P U (T =∂∂〔D 〕0)P H (T =∂∂ 7. 实际气体的节流膨胀过程中,哪一组的描述是正确的?答案:A〔A 〕 Q=0 ;H ∆=0;P ∆<0 〔B 〕 Q=0 ;H ∆= 0;P ∆>0〔C 〕 Q>0 ;H ∆=0;P ∆<0 〔D 〕 Q<0 ;H ∆= 0;P ∆<08. 3mol 的单原子理想气体,从初态T 1=300 K 、p 1=100kPa 反抗恒定的外压50kPa 作不可逆膨胀至终态T 2=300 K 、p 2=50kPa ,对于这一过程的Q=3741J 、W=-3741J 、U ∆=0、H ∆=0。

9. 在一个绝热的刚壁容器中,发生一个化学反应,使物系的温度从T 1升高到T 2,压力从p 1升高到p 2,则:Q = 0 ;W = 0 :U ∆= 0。

(完整版)物理化学习题库(含答案)

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(完整版)物理化学习题库(含答案)《物理化学》复习思考题热⼒学⼀、判断题:1、在定温定压下,CO2由饱和液体转变为饱和蒸⽓,因温度不变, CO2的热⼒学能和焓也不变。

( )2、25℃时H2(g)的标准摩尔燃烧焓等于25℃时H2O(g)的标准摩尔⽣成焓。

()3、稳定态单质的Δf H mΘ(800K)=0 。

( )4、d U=nC v,m d T公式对⼀定量的理想⽓体的任何pVT过程都适⽤。

( )5、系统处于热⼒学平衡态时,其所有的宏观性质都不随时间⽽变。

()6、若系统的所有宏观性质均不随时间⽽变,则该系统⼀定处于平衡态。

()7、隔离系统的热⼒学能是守恒的。

()8、隔离系统的熵是守恒的。

()9、⼀定量理想⽓体的熵只是温度的函数。

()10、绝热过程都是定熵过程。

()11、⼀个系统从始态到终态,只有进⾏可逆过程才有熵变。

()12、系统从同⼀始态出发,经绝热不可逆过程到达的终态,若经绝热可逆过程,则⼀定达不到此终态。

()13、热⼒学第⼆定律的克劳修斯说法是:热从低温物体传到⾼温物体是不可能的。

()14、系统经历⼀个不可逆循环过程,其熵变> 0。

()15、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2,⾮体积功W’<0,且有W’>G和G<0,则此状态变化⼀定能发⽣。

()16、绝热不可逆膨胀过程中S >0,则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中S <0。

()17、临界温度是⽓体加压液化所允许的最⾼温度。

( )18、可逆的化学反应就是可逆过程。

( )19、Q和W不是体系的性质,与过程有关,所以Q + W也由过程决定。

( )20、焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的,所以只有定压过程才有焓变。

( )21、焓的增加量?H等于该过程中体系从环境吸收的热量。

( )22、⼀个绝热过程Q = 0,但体系的?T不⼀定为零。

( )23、对于⼀定量的理想⽓体,温度⼀定,热⼒学能和焓也随之确定。

物理化学练习题及答案

物理化学练习题及答案

物理化学练习题及答案
以下是物理化学练题及其答案:
1. 已知氯气在0℃时密度比空气大
2.44倍,求氯气的摩尔质量。

答案:70.91 g/mol
2. 算出10mol一氧化碳和15mol氧气在完全燃烧下产生的水的
质量并写出反应式。

答案:反应式2CO + O2 → 2CO2;水的质量为180g。

3. 有一容积为1L的,温度为25℃,内装有SO2Dioxide,在标
准状况下浓度为1mol/L。

求体积为1L的内的SO2质量。

答案:64.07g
4. 已知非极性H2O2在正己烷中的溶解度为0.25 g/L,求该物
质在正己醇中的溶解度。

假设两种溶剂的体积相等。

答案:0.2 g/L
5. 已知分子式为C4H10的有机物A和分子式为C2H6O的有机物B在相同的条件下燃烧生成的CO2的质量之比为27:22,求A 和B的分子式。

答案:A为C4H10,B为C2H6O2。

6. 在65℃时,硫的三种同素异形体均匀自由某室温下倾斜的中慢慢流出。

它们的密度分别为1.96,2.07和2.30g/cm³。

问它们按照密度从小到大的顺序排列,应先流出的是哪一个?
答案:轻硫S8。

以上是物理化学练题及答案。

物理化学试题和答案

物理化学试题和答案

物理化学模拟题一、选择题(30分,每题2分)1. 热力学第三定律可以表示为┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( ) (A).在0K 时,任何晶体的熵等于零(B).在0K 时,任何完整晶体的熵等于零 (C).在0℃时,任何晶体的熵等于零 (D).在0℃时,任何完整晶体的熵等于零2. 理想气体从状态p 1,V 1,T 等温膨胀到p 2,V 2,T ,此过程的ΔA 与ΔG 的关系为┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( ) (A). ΔA >ΔG (B). ΔA <ΔG (C ). ΔA =ΔG (D).无法确定 3.一定量的理想气体,从同一初态分别经历等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀到具有相同压力的终态,终态体积分别为V 1、V 2。

┈┈┈( ) (A). V 1 < V 2(B). V 1 = V 2(C ). V 1 > V 2 (D). 无法确定4.方程 mmV T H T P βαβα∆∆=d d 适用于以下哪个过程┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( )(A).NH 4Cl(s)= NH 3(g)+ HCl(g) (B).NH 4Cl(s)溶于水形成溶液 (C).H 2O (s)= H 2O (l) (D).H 2和O 2化合为水 5. 两液体的饱和蒸汽压分别为p *A ,p *B ,它们混合形成理想溶液,液相组成为x ,气相组成为y ,若 p*A > p *B ,则:┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( )(A) y A > x A (B) y A > y B (C) x A > y A (D) y B > y A 6. 在通常情况下,对于二组分物系能平衡共存的最多相为:┈┈┈┈┈┈( )(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 47. 25℃时水的饱和蒸气压为3.168kPa, 此时液态水的标准生成吉布斯自由能 Δf G m 为-237.19kJ ·mol -1,则水蒸气的标准生成吉布斯自由能为:┈┈┈( ) (A) -245.76kJ ·mol -1 (B) -229.34kJ ·mol -1 (C) -245.04kJ ·mol -1 (D) -228.60kJ ·mol -18. 已知反应 3O 2(g) = 2O 3(g) 在25℃时θm r H ∆ =-280J ·mol -1,则对该反应有利的条件是:┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( ) (A) 升温升压 (B) 升温降压 (C) 降温升压 (D) 降温降压 9. 298K 0.01mol•kg -1的CaCl 2水溶液中,CaCl 2的离子平均活度系数γ±为( )(A )0.847 (B )0.791 (C )0.889 (D )0.66610. 某反应表观速率常数k 与基元步骤速率常数间的关系为21412)(k kk k =,则表观活化能与各基元步骤活化能的关系为┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( )(A )E=E 2+21(E 1-E 4) (B )E=E 2+21(E 1+E 4) (C )E=E 2+E 1-E 4 (D )E=E 2(41E E)2111. 由MgCO 3(s)、BaCO 3(s)、BaO(s)、MgO(s)及CO 2(g)构成的一个平衡系统,其独立组分数和自由度分别为┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( ) (A) 5,3 (B) 4,2 (C) 3,1 (D) 3,0 12. 同一温度和压力下,一定量某物质的熵值存在┈┈┈┈( ) (A).s l g S S S 〈〈 (B). s l g S S S 〉〉 (C). s l g S S S == (D). s l g S S S =〉13.某反应物的速率常数为0.099min -1,反应物初始浓度为0.2mol·dm -3,则反应的半衰期为┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( )(A). 7 min (B). 1.01 min (C). 4.04 min (D).50.5 min14.在α、β这两相中均含有A 、B 两种物质,当达到相平衡时下列化学势关系中正确的是┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈( )(A). ααμμB A = (B). βαμμA A = (C). αβμμB A = (D). ββμμB A =15.已知电极反应(1) Cu e Cu →++22 ,E 1 =0.34V (2) ++→+Cu e Cu 2,E2=0.167V则Cu e Cu →++的标准电极电势E 3为┈┈┈┈┈┈┈┈┈( ) (A).0.507V (B). 0.513V (C). 0.173V (D). 0.267V二、填空题(10分,每题2分)1、25℃时,0.5molA 与0.5molB 形成理想液态混合物,则混合过程的 ΔS=________。

物理化学习题及答案

物理化学习题及答案

物理化学习题及答案一、单选题(每题2分,共30分)1. 在298K及101.325KPa下的1.00dm3氢气,等温可逆膨胀到2.00 dm3,所做功的绝对值为CA、0.418 JB、0.0418 JC、70.3JD、7.11J2. 对于孤立体系的实际过程,下列关系式不正确的是DA、W=0B、Q=0C、△U=0D、△H=03. 一封闭系统进行可逆循环,其热温商之和DA、总是正值B、总是负值C、是温度的函数D、总为零4. 液体A和B混合成实际溶液时,当A和B之间的作用力大于相同分子之间的作用力时,该溶液对拉乌尔定律将 BA、产生正偏差B、产生负偏差C、不产生偏差D、无法确定5. 关于偏摩尔量,下面的叙述不正确的是BA、偏摩尔量是状态函数,其值与物质的量无关B、偏摩尔量的值不能小于零C、体系的强度性质无偏摩尔量D、纯物质的偏摩尔量等于摩尔量6.克拉贝龙方程dP/dT=△H m(相变)/T△Vm(相变),其应用条件是DA、只适用于纯物质的气液、气固平衡B、只适用于服从理想气体行为的为气液、气固平衡C、任何纯物质的相变热不随温度而变的两相平衡D、任何纯物质两相平衡体系7.含KNO3和NaCl的水溶液与纯水达到渗透平衡,其自由度数f 为DA、1B、2C、3D、48.分解反应A(s)=B(g)+2C(g) 该反应的平衡常数Kp与分解压力P 的数值之间为 CA、Kp=P3B、Kp>P3C、Kp<p3< p="">D、无法比较9.在一定温度和压力下,某化学反应达到平衡应满足的条件是BA、B、C、D、10.放射性元素B的半衰期是8h,16克B在32h后还剩DA、8gB、4gC、2gD、1g11.一反应物转化率与其初始浓度无关,该反应的速率方程是AA、-dc/dt=kcB、-dc/dt=kC、-dc/dt=kc2D、-dc/dt=kc312.有关活化能的下列说法正确的是: AA、活化能与反应本性有关B、活化能与反应温度完全无关C、活化能与反应途径无关D、活化能与反应物浓度有关13.若浓度为m的H2SO4溶液的平均活度系数γ±为,则其活度为:CA、41/3γ±mB、γ±mC、4γ±3m3D、γ±m314.对Fe(OH)3胶体聚沉能力最强的电解质是:DA、NaClB、MgCl2C、AlCl3D、Na2SO415.不同弯曲液面饱和蒸气压之间存在:BA、P平>P凹>P凸B、P凸>P平>P凹C、P凹>P平>P凸D、P凸>P凹>P平16.在298K及101325Pa下1.00dm3 等温可逆膨胀到2.00 dm3,所做的功的绝对值为:D(A)0.418J (B)0.0418J (C)7.115J (D)70.3J17.下列各式不受理想气体条件限制的是:D(A)PVV =常数(B)(P/ v)T =-P/V(C)Qp=Qv+ΣνBRT (D)△H=△U+P△V18.下列关系式不能成立的是C(A)理想气体向真空膨胀时,△S=nRlnV2/V1(B)水在298K,101325Pa下蒸发△S=(△H-△G)/T(C)恒温恒压下,可逆的电池反应中△S=△H/T(D)对不可逆的电池反应中△S=-(△G / T)P19.在等压下,体系对外所做的有用功的绝对值(A)可以大于体系G降低的绝对值(B)等于体系G降低的绝对值(C)等于体系F降低的绝对值(D)不能大于体系G降低的绝对值20.多组分均相体系中任一物质B的偏摩尔内能的定义是:B(A)(эU/эnB)T.V。

物理化学(全册)习题(答案)

物理化学(全册)习题(答案)

《物理化学》复习题一、选择题:1.体系的状态改变了,其能值( )A 必定改变B 必定不变状态与能无关 2.μ=0 3. ( )A. 不变B. 可能增大或减小C. 总是减小4.T, p, W ‘=0≥0 C. (dG)T,V, W=0≤0 D. (dG) T, V, W ‘=0≥0 5.A. (dA)T, p, W ‘=0≤0B. (dA) T, p, W ‘=0≥ T, V, W ‘=0≥0 6.下述哪一种说确? 因为ΔHp = Qp,所以:A. 恒压过程中,焓不再是状态函数B. 恒压过程中,焓变不能量度体系对外所做的功 D. 恒压过程中, ΔU 不一定为零 7. NOCl 2(g )=NO (g ) + Cl 2(g )为吸热反应,改变下列哪个因素会使平衡向右移动。

( )增大压力 C. 降低温度 D. 恒温、恒容下充入惰性气体 8. )A. 溶液中溶剂化学势较纯溶剂化学势增大B. 沸点降低C. 蒸气压升高 9.ΔA=0 的过程应满足的条件是 ( )C. 等温等容且非体积功为零的过程10.ΔG=0 的过程应满足的条件是 ( ) C. 等温等容且非体积功为零的过程D. 等温等容且非体积功为零的可逆过程 11. 300K 将1molZn Q p ,恒容反应热效应为Q v ,则Q p -Q v = J 。

无法判定12.已知FeO(s)+C(s)=CO(g)+Fe(s),反应的Δr H m 0为正,Δr S m 0为正(设Δr H m 0和Δr S m 0不随温度而变化)A. 高温有利B. 低温有利与压力无关13.化学反应 N 2(g) +3H 2(g) = 2NH 3(g)A. 3NH 2H 2N μμμ==B. 032=++3NH 2H 2N μμμC. NH 2H 2N μμμ32==14. 某化学反应的方程式为2A →P ,则在动力学研究中表明该反应为 ( )A.二级反应B.基元反应C.双分子反应15. 已知298 K 时, Hg 2Cl 2 + 2e - === 2Hg + 2Cl -, E 1 AgCl + e - === Ag + Cl -, E 2= 0.2224 V 。

物理化学试题及答案

物理化学试题及答案

物理化学试题及答案一、选择题1.下列化学方程式中,表示金属活动性递减的是()。

A. 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2B. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2C. Mg + 2HCl → MgCl2 + H2D. Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2答案:D2.下列哪一组离子的溶液在酸性条件下可被还原()。

A. Cl-、NO3-、Cu2+B. Cl-、NO3-、H+C. Ag+、Mg2+、NO3-D. Ag+、Mg2+、H+答案:C3.某实验室在125 mL标准容量瓶中加入0.25 mol H2SO4,并用水稀释至刻度线。

则用该稀释液做3次分析所需取的稀释液用量相等。

试计算每次分析时所需稀释液的用量。

A. 50 mLB. 75 mLC. 100 mLD. 125 mL答案:B二、填空题1.根据醇的官能团,下列化合物中属于醇的是_______(填化合物名称)。

答案:乙醇2.在某一燃烧反应中,发生了3 mol O2和2 mol C6H6的反应,下列反应的反应物是_______(填化合物名称)。

答案:苯(C6H6)3.150 mL的0.2 mol/L NaOH溶液,和45 mL的0.15 mol/L HCl溶液进行中和反应,若反应完全,生成的盐的摩尔浓度为_______(填数值和单位)。

答案:0.1 mol/L三、解答题1.请简述光电效应的基本原理,并解释开阻尼和短路条件对光电效应的影响。

答案:光电效应是指当光照射到金属表面时,金属中的自由电子被光子击中后脱离金属原子,形成自由电子流的现象。

光电效应的基本原理是根据光子的能量与自由电子结合能之间的关系。

开阻尼条件下,光电子流可以顺利形成。

在这种情况下,金属表面电子受到足够的能量激发,能够脱离金属表面形成电子流。

短路条件下,光电子流受到阻碍,难以形成电子流。

因为短路条件下,电子流有一个低电阻路径可供选择,光电子流倾向于通过这个低阻抗路径而不是金属电极。

物理化学习题及答案

物理化学习题及答案

物理化学习题及答案第一章热力学第一定律选择题1.热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于(A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何变化答案:D2.关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上 (B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量(D) 在封闭系统中发生的过程中, 如果内能不变, 则功和热对系统的影响必互相抵消答案:B2.关于焓的性质, 下列说法中正确的是(A) 焓是系统内含的热能, 所以常称它为热焓(B) 焓是能量, 它遵守热力学第一定律(C) 系统的焓值等于内能加体积功 (D) 焓的增量只与系统的始末态有关答案:D。

因焓是状态函数。

3.涉及焓的下列说法中正确的是(A) 单质的焓值均等于零(B) 在等温过程中焓变为零(C) 在绝热可逆过程中焓变为零(D) 化学反应中系统的焓变不一定大于内能变化答案:D。

因为焓变ΔH=ΔU+Δ(pV),可以看出若Δ(pV)<0则ΔH<ΔU。

4.下列哪个封闭体系的内能和焓仅是温度的函数(A) 理想溶液 (B) 稀溶液 (C) 所有气体 (D) 理想气体答案:D5.与物质的生成热有关的下列表述中不正确的是(A) 标准状态下单质的生成热都规定为零 (B) 化合物的生成热一定不为零 (C) 很多物质的生成热都不能用实验直接测量(D) 通常所使用的物质的标准生成热数据实际上都是相对值答案:A。

按规定,标准态下最稳定单质的生成热为零。

6.dU=CvdT及dUm=Cv,mdT适用的条件完整地说应当是 (A) 等容过程(B)无化学反应和相变的等容过程(C) 组成不变的均相系统的等容过程(D) 无化学反应和相变且不做非体积功的任何等容过程及无反应和相变而且系统内能只与温度有关的非等容过程答案:D7.下列过程中, 系统内能变化不为零的是(A) 不可逆循环过程(B) 可逆循环过程 (C) 两种理想气体的混合过程(D) 纯液体的真空蒸发过程答案:D。

关于物理化学习题及答案

关于物理化学习题及答案

第一章热力学第一定律选择题1.热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于()(A) 单纯状态变化 (B) 相变化 (C) 化学变化 (D) 封闭物系的任何变化答案:D2.关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上(B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量2(C) D。

因焓3(D) (pV) 45(A)(D)6.(D)7(A)答案:D W=0,故由热力学第一定律ΔU=Q+W得ΔU=Q,蒸发过程需吸热Q>0,故ΔU>0。

8.第一类永动机不能制造成功的原因是()(A) 能量不能创造也不能消灭 (B) 实际过程中功的损失无法避免 (C) 能量传递的形式只有热和功 (D) 热不能全部转换成功答案:A9.盖斯定律包含了两个重要问题, 即()(A) 热力学第一定律和热力学第三定律 (B) 热力学第一定律及热的基本性质(C) 热力学第三定律及热的基本性质 (D) 热力学第一定律及状态函数的基本特征答案:D10.当某化学反应ΔrCp,m <0,则该过程的()r m H T ∆$随温度升高而( )(A) 下降 (B) 升高 (C) 不变 (D) 无规律 答案:A 。

根据Kirchhoff 公式,()/r m r p m d H T dT C ∆=∆$可以看出。

11.在下面涉及盖斯定律的表述中, 不正确的是( )(A) 对在等温等压且不做非体积功的条件下, 发生的各个化学反应过程和相变过程, 可使用盖斯定律(B) 对在等温等容且不做功的条件下, 发生的各个化学反应过程, 可使用盖斯定律(C) 同一物质在盖斯定律涉及的几个反应中都出现时, 只要无溶解等现象, 相态不同也可加减(D) 利用盖斯定律求某个反应的热效应时可引入一些别的反应,设想一些中间步骤, 无论实际反应是否按这些中间步骤进行都可以12答案:C =Q ,说13(A) 答案:C (D )等B14(A)15(A) ∑+∑Wi ,16.与物质的燃烧热有关的下列表述中不正确的是(A) 可燃性物质的燃烧热都不为零 (B) 物质的燃烧热都可测定,所以物质的标准摩尔燃烧焓不是相对值(C) 同一可燃性物质处于不同状态时,其燃烧热不同 (D) 同一可燃性物质处于不同温度下,其燃烧热之值不同答案:B 。

物理化学各章复习题 附答案

物理化学各章复习题 附答案

第一章化学热力学基础1.4 练习题1.4.1 判断题1.可逆的化学反应就是可逆过程。

2.Q和W不是体系的性质,与过程有关,所以Q + W也由过程决定。

3.焓的定义式H = U + pV是在定压条件下推导出来的,所以只有定压过程才有焓变。

4.焓的增加量DH等于该过程中体系从环境吸收的热量。

5.一个绝热过程Q = 0,但体系的DT不一定为零。

6.对于一定量的理想气体,温度一定,热力学能和焓也随之确定。

7.某理想气体从始态经定温和定容两过程达终态,这两过程的Q、W、DU及DH是相等的。

8.任何物质的熵值是不可能为负值和零的。

9.功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功。

10.不可逆过程的熵变是不可求的。

11.某一过程的热效应与温度相除,可以得到该过程的熵变。

12.在孤立体系中,一自发过程由A→B,但体系永远回不到原来状态。

13.绝热过程Q = 0,即,所以d S = 0。

14.可以用一过程的熵变与热温熵的大小关系判断其自发性。

15.绝热过程Q = 0,而由于DH = Q,因而DH等于零。

16.按Clausius不等式,热是不可能从低温热源传给高温热源的。

17.在一绝热体系中,水向真空蒸发为水蒸气 (以水和水蒸气为体系),该过程W>0,DU>0。

18.体系经过一不可逆循环过程,其DS体>0。

19.对于气态物质,C p-C V = n R。

20.在一绝热体系中有一隔板,两边分别是空气和真空,抽去隔板,空气向真空膨胀,此时Q= 0,所以DS=0。

1.4.2 选择题1.273K, p q时,冰融化为水的过程中,下列关系式正确的有 .A.W<0 B. DH = Q P C. DH<0 D. DU<02.体系接受环境作功为160J,热力学能增加了200J,则体系 .A.吸收热量40J B.吸收热量360JC.放出热量40J D.放出热量360J3.在一绝热箱内,一电阻丝浸入水中,通以电流。

若以水和电阻丝为体系,其余为环境,则 .A.Q> 0,W = 0,DU > 0 B.Q =0,W = 0,DU > 0C.Q = 0,W> 0,DU > 0 D.Q< 0,W = 0,DU < 04.任一体系经一循环过程回到始态,则不一定为零的是 .A.DG B.DS C.DU D.Q5.对一理想气体,下列哪个关系式不正确 .A. B.C. D.6.当热力学第一定律写成d U = δQ–p d V时,它适用于 .A.理想气体的可逆过程 B.封闭体系的任一过程C.封闭体系只做体积功过程 D.封闭体系的定压过程7.在一绝热钢壁体系内,发生一化学反应,温度从T1→T2,压力由p1→p2,则 .A.Q>0,W>0,DU > 0 B.Q = 0,W<0,DU <0C.Q = 0,W>0,DU >0 D.Q = 0,W = 0,DU = 08.理想气体混合过程中,下列体系的性质,不正确的是 .A.DS>0 B.DH =0 C.DG = 0 D. DU = 09.任意的可逆循环过程,体系的熵变 .A.一定为零 B.一定大于零 C.一定为负 D.是温度的函数10.一封闭体系,从A→B变化时,经历可逆(R)和不可逆(IR)途径,则 .A.Q R = Q IR B. C.W R = W IR D.11.理想气体自由膨胀过程中 .A.W = 0,Q>0,DU>0,DH=0 B.W>0,Q=0,DU>0,DH>0C.W<0,Q>0,DU=0,DH=0 D.W = 0,Q=0,DU=0,DH=012.H2和O2在绝热定容的体系中生成水,则 .A.Q=0,DH>0,DS孤 = 0 B.Q>0,W = 0,DU>0C.Q>0,DU>0,DS孤>0 D. Q=0,W = 0,DS孤>013.理想气体可逆定温压缩过程中,错误的有 .A. DS体= 0 B. DU=0 C.Q<0 D. DH=014.当理想气体反抗一定的外压做绝热膨胀时,则 .A. 焓总是不变的 B.热力学能总是不变的C.焓总是增加的 D.热力学能总是减小的15.环境的熵变等于 .A. B. C. D.1.4.3 填空题1.理想气体的定温可逆膨胀体系做的功最,定温可逆压缩过程环境做的功最。

物理化学课后习题答案(全)

物理化学课后习题答案(全)


300)
+
0.263 × (5002 2
− 3002
)

84 ×10 −6 3
× (5003

300
3
⎤ )⎥

J
= 37.6×103 J = 37.6 kJ
11. 将 101325 Pa 下的 100 g 气态氨在正常沸点 (-33.4℃) 凝结为 液体,计算 Q 、 W 、 ΔU 、 ΔH 。已知氨在正常沸点时的蒸发焓为 1368 J ⋅ g −1 ,气态氨可作为理想气体,液体的体积可忽略不计。
⎝ 16.04

5. 计算 1000 g CO2 在 100℃、5.07MPa 下的体积:(1) 用理想气体 状态方程;(2) 用压缩因子图。
第 1 章 物质的 pVT 关系和热性质
·29·
解:(1) V = nRT p
=
⎡ ⎢⎣
(1000
/
44.01)
× 8.3145 × 5.07 ×106
(100
及 101325Pa 时 1g 水的体积为 1.044cm3,1 g 水蒸气的体积为 1673cm3。
(1) 试求此过程的功; (2) 假定略去液态水的体积,试求结果的百分误
差; (3) 假定把水蒸气当作理想气体,试求结果的百分误差; (4) 根
据(2)、(3)的假定,证明恒温下若外压等于液体的饱和蒸气压,则物质
Pa
=
32.3
MPa
(2) 由表 1–6 查得, a = 0.141 Pa ⋅ m6 ⋅ mol−2 ,
b = 0.0391 × 10−3 m3 ⋅ mol −1 ,则
p = RT − a Vm − b Vm2

物理化学习题课答案(一)

物理化学习题课答案(一)

物理化学习题课答案(一)班级:_______________ 姓名:_______________ 学号:_______________一. 选择题1. 对于理想气体的内能有下述四种理解:(1) 状态一定,内能也一定(2) 对应于某一状态的内能是可以直接测定的(3) 对应于某一状态,内能只有一个数值,不可能有两个或两个以上的数值(4) 状态改变时,内能一定跟着改变其中正确的是:( D )(A)(1)(2)(B)(3)(4)(C)(2)(4)(D)(1)(3)2. 下列宏观过程:(1) p,273 K 下冰融化为水(2) 电流通过金属发热(3) 往车胎内打气(4) 水在 101 325 Pa, 373 K 下蒸发可看作可逆过程的是:( A )(A)(1)(4)(B)(2)(3)(C)(1)(3)(D)(2)(4)3. 一定量的理想气体从同一始态出发,分别经 (1) 等温压缩,(2) 绝热压缩到具有相同压力的终态,以H1,H2分别表示两个终态的焓值,则有: ( C )(A) H1> H2 (B) H1= H2(C) H1< H2 (D) 不能确定4. 对于下列的四种表述:(1) 因为ΔH = Qp,所以只有等压过程才有ΔH(2) 因为ΔH = Qp,所以Qp也具有状态函数的性质(3) 公式ΔH = Qp只适用于封闭体系(4) 对于封闭体系经历一个不作其它功的等压过程,其热量只决定于体系的始态和终态上述诸结论中正确的是:( B )(A)(1)(4)(B)(3)(4)(C)(2)(3)(D)(1)(2)5. ΔH = Qp适用于下列哪个过程? ( B )(A) 理想气体从1×107Pa反抗恒定的外压1×105Pa膨胀到1×105Pa(B) 0℃、101325Pa下冰融化成水(C) 101325Pa下电解CuSO4水溶液(D) 气体从298K,101325Pa可逆变化到373K、10132.5Pa6. 在体系温度恒定的变化中,体系与环境之间: ( CD )(A) 一定产生热交换 (B) 一定不产生热交换(C) 不一定产生热交换 (D) 温度恒定与热交换无关7. 在一个刚性的绝热容器中燃 ( B ) C6H6(l) + (15/2) O2(g)6CO2(g)+ 3H2O(g)(A) ΔU = 0 ,ΔH < 0 , Q = 0(B) ΔU = 0 ,ΔH > 0 , W = 0(C) ΔU = 0 ,ΔH = 0 , Q = 0(D) ΔU ≠ 0 ,ΔH ≠ 0 , Q = 08. 体系的压力p(体系)与环境的压力p(环境)有何关系? ( D )(A) 相等 (B) 无关系(C) p(体系)> p(环境) (D) 可逆变化途径中p(体系)=p(环境)9. 如图,在绝热盛水容器中,浸有电阻丝,通以电流一段时间,如以电阻丝为体系,则上述过程的Q、W和体系的ΔU值的符号为: ( B )(A) W = 0, Q < 0,ΔU <0(B) W > 0, Q < 0,ΔU >0(C) W = 0, Q > 0,ΔU > 0(D)W < 0, Q = 0,ΔU > 010. 理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? ( BC )11. 测定有机物燃烧热Qp,一般使反应在氧弹中进行,实测得热效应为QV。

(完整版)物理化学习题答案

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《物理化学》作业习题物理化学教研组解2009,7第一章 热力学第一定律与热化学1. 一隔板将一刚性决热容器分为左右两侧,左室气体的压力大于右室气体的压力。

现将隔板抽去左、右气体的压力达到平衡。

若以全部气体作为体系,则ΔU 、Q 、W 为正为负或为零解:0===∆W Q U2. 试证明1mol 理想气体在衡压下升温1K 时,气体与环境交换的功等于摩尔气体常数R 。

证明:R T nR V V p W =∆=-=)(123. 已知冰和水的密度分别为:×103kg ·m -3,现有1mol 的水发生如下变化: (1) 在100o C ,下蒸发为水蒸气,且水蒸气可视为理想气体; (2) 在0 o C 、下变为冰。

试求上述过程体系所作的体积功。

解:(1) )(m 1096.11092.010183633--⨯⨯⨯==冰V )(m 1096.1100.110183633--⨯⨯⨯==水V )(10101.3373314.81)(3J nRT V V p W e ⨯=⨯⨯===冰水- (2) )(16.0)108.11096.1(101325)(55J V V p W e =⨯-⨯⨯=-=--水冰4. 若一封闭体系从某一始态变化到某一终态。

(1)Q 、W 、Q -W 、ΔU 是否已经完全确定。

(2)若在绝热条件下,使体系从某一始态变化到某一终态,则(1)中的各量是否已完全确定为什么解:(1) Q -W 与ΔU 完全确定。

(2) Q 、W 、Q -W 及ΔU 均确定。

5. 1mol 理想气体从100o C 、0.025m 3 经过下述四个过程变为100o C 、0.1m 3: (1) 恒温可逆膨胀; (2) 向真空膨胀;(3)恒外压为终态压力下膨胀;(4)恒温下先以恒外压等于气体体积为0.05m 3时的压力膨胀至0.05 m 3,再以恒外压等于终态压力下膨胀至0.1m 3。

求诸过程体系所做的体积功。

物理化学试题答案

物理化学试题答案

物理化学试题答案一、选择题1. 物理化学是研究物质的物理性质及其与化学反应关系的科学。

以下哪项不是物理化学的研究内容?A. 物质的结构B. 化学反应的速率C. 物质的热力学性质D. 生物体内的分子运动答案:D2. 在恒温条件下,理想气体的状态方程为:A. PV=nRTB. PV=nHC. U=Q+WD. G=H-TS答案:A3. 以下关于熵变的描述,哪项是错误的?A. 熵是一个状态函数B. 熵变通常用ΔS表示C. 熵增加表示系统无序度增加D. 所有自然过程都会导致系统熵的减少答案:D4. 表面张力的形成是由于:A. 分子间作用力的不平衡B. 重力的作用C. 液体与气体的相互作用D. 温度的变化答案:A5. 电解质溶液的电导率与以下哪个因素无关?A. 电解质的浓度B. 电解质的化学性质C. 溶液的温度D. 电极的材料答案:D二、填空题1. 在相同温度和压力下,气体的摩尔体积与气体的__________无关。

答案:种类2. 化学反应的平衡常数K只与__________有关。

答案:温度3. 物质的溶解度是指在一定温度下,__________溶剂中能溶解一定量的物质。

答案:100克4. 热力学第一定律表明能量守恒,即系统的内能变化等于__________和__________的总和。

答案:热量;功5. 阿伦尼乌斯方程用于描述化学反应速率常数与__________的关系。

答案:温度三、简答题1. 请简述布朗运动的物理意义及其对物理化学研究的重要性。

布朗运动是指微小粒子在流体中因受到分子碰撞而表现出的无规则运动。

这一现象直接体现了分子的热运动,是研究分子动力学和扩散现象的重要依据。

布朗运动的观察和分析有助于理解物质的微观结构和宏观性质之间的关系,对于化学动力学、胶体化学以及生物学等领域的研究具有重要意义。

2. 描述焓变和熵变在化学反应中的作用及其对反应方向的影响。

焓变(ΔH)是化学反应过程中系统与环境之间热量交换的量度,反映了化学反应的能量变化。

物理化学课后习题与答案

物理化学课后习题与答案

逆过程。设气体的
Cv,m

3 2
R
。试计算各个状态的压力
p
并填下表。
V/dm3•mol-1
44.8 C B
22.4 A
273
546
T/K
1
步骤
A B C
过程的名称
等容可逆 等温可逆 等压可逆
Q/J W/J △U/J
8. 一摩尔单原子理想气体,始态为 2×101.325kPa、11.2dm3,经 pT = 常数的可逆过程(即过
(1) 298K 时的“平衡常数”; (2) 正、逆反应的活化能; (3) 反应热;
(4) 若反应开始时只有 A,pA,0=105Pa,求总压达 1.5×105Pa 时所需时间(可忽略逆反应)。
8.有一反应,其速率正比于反应物浓度和一催化剂浓度。因催化剂浓度在反应过程中不变, 故表现为一级反应。某温度下,当催化剂浓度为 0.01 mol·dm-3 时,其速率常数为 5.8×10-6 s-1。 试问其真正的二级反应速率常数是多少?如果催化剂浓度为 0. 10 mol·dm-3,表现为一级反应
4. 固体 CO2 的饱和蒸汽压在 -103℃ 时等于 10.226kPa,在 -78.5℃ 时等于 101.325 kPa,求: (1)CO2 的升华热;(2)在 -90℃ 时 CO2 的饱和蒸汽压。
5. 设你体重为 50kg,穿一双冰鞋立于冰上,冰鞋面积为 2cm3,问温度需低于摄氏零下几 度,才使冰不熔化?已知冰的 ΔfusHm = 333.4kJ·kg-1,水的密度为 1000 kg·m3,冰的密度为 900kg·m3。
(2) 1mol 水在 100℃恒 温下于真 空容器中 全部蒸发 为蒸气, 而且蒸气 的压力恰 好为

物理化学习题及答案

物理化学习题及答案

第一章热力学第一定律选择题1.热力学第一定律ΔU=Q+W 只适用于()(A) 单纯状态变化(B) 相变化(C) 化学变化(D) 封闭物系的任何变化答案:D2.关于热和功, 下面的说法中, 不正确的是(A) 功和热只出现于系统状态变化的过程中, 只存在于系统和环境间的界面上(B) 只有在封闭系统发生的过程中, 功和热才有明确的意义(C) 功和热不是能量, 而是能量传递的两种形式, 可称之为被交换的能量2(C) D。

因焓3(A)(D) (pV) 45(A)(D)6.(D)7(A)答案:D。

W=0,故由热力学第一定律ΔU=Q+W得ΔU=Q,蒸发过程需吸热Q>0,故ΔU>0。

8.第一类永动机不能制造成功的原因是()(A) 能量不能创造也不能消灭(B) 实际过程中功的损失无法避免(C) 能量传递的形式只有热和功(D) 热不能全部转换成功答案:A9.盖斯定律包含了两个重要问题, 即()(A) 热力学第一定律和热力学第三定律(B) 热力学第一定律及热的基本性质(C) 热力学第三定律及热的基本性质(D) 热力学第一定律及状态函数的基本特征答案:D10.当某化学反应ΔrCp,m <0,则该过程的()r mH T ∆$随温度升高而( ) (A) 下降 (B) 升高 (C) 不变 (D) 无规律 答案:A 。

根据Kirchhoff 公式,()/r m r p m d H T dT C ∆=∆$可以看出。

11.在下面涉及盖斯定律的表述中, 不正确的是( )(A) 对在等温等压且不做非体积功的条件下, 发生的各个化学反应过程和相变过程, 可使用盖斯定律(B) 对在等温等容且不做功的条件下, 发生的各个化学反应过程, 可使用盖斯定律(C) 同一物质在盖斯定律涉及的几个反应中都出现时, 只要无溶解等现象, 相态不同也可加减(D) 利用盖斯定律求某个反应的热效应时可引入一些别的反应,设想一些中间步骤, 无论实际反应是否按这些中间步骤进行都可以12答案:C U =Q ,13(A) 答案:C (D )等B 的热与从14(A)15(A) ∑+∑Wi ,16.与物质的燃烧热有关的下列表述中不正确的是(A) 可燃性物质的燃烧热都不为零 (B) 物质的燃烧热都可测定,所以物质的标准摩尔燃烧焓不是相对值(C) 同一可燃性物质处于不同状态时,其燃烧热不同 (D) 同一可燃性物质处于不同温度下,其燃烧热之值不同答案:B 。

(完整版)物理化学答案

(完整版)物理化学答案

V = ½(V1+V2) = 11RT/22 ,
ΔS1 = Rln(V/V1) = Rln(11/2)
ΔS2 = Rln(V/V2) = Rln(11/20) , ΔS = ΔS1+ΔS2 = Rln(121/40) > 0 。
二、单选题答案:
1. D; B; 7. B; 12.D; 13.C; 18.C; 19.D; 25.C; 30.B; 31.D; 36.C; 37.A;
5. B;
6.
9. D;
10.B;
11.A;
15.B;
16.A;
17.B;
21.B;
22.A;
23.C;
hing at a time and All things in their being are good for somethin
25.B; 30.B。
26.C;
27.D;
28.B;
29.D;
(4) ΔU =
0;
(5) ΔG = 0;
(6) ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG 都为 0。
25.ΔU、ΔH、ΔS、ΔA、ΔG > 0,ΔH > 0,ΔA < 0,ΔG 无法确定 ;
27.W、Q、ΔU、ΔH = 0,ΔS > 0。V1 = RT/10 ,V2 = RT
3.一体系由A态到B态,沿途径Ⅰ放热 100J,对体系作功 50J。问(1)由A态沿途径Ⅱ到B 态体系作功 80J,其Q值为多少?(2) 如体系由B态沿途径Ⅲ回到A态得50J功,体系吸热环 是放热?Q为多少? 答:(1) ΔUA→B=-100+50=-50J Q=ΔUA→B-W=-50-(-80)=30J
hing at a time and All things in their being are good for somethin
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3. 理想气体绝热可逆和绝热不可逆过程的功,都可用公式V WC T=∆计算,那两种过程的功是否一样?答:不一样。

过程不同,终态不相同,即ΔT 不一样,因此绝热可逆和绝热不可逆两过程所做功不一样。

6. 在相同的温度和压力下,一定量氢气和氧气从四种不同的途径生成水:(1)氢气在氧气中燃烧;(2)爆鸣反应;(3)氢氧热爆炸;(4)氢氧燃料电池。

在所有反应中,保持反应始态和终态都相同,请问这四种变化途径的热力学能和焓的变化值是否相同?答:应该相同。

因为热力学能和焓是状态函数,只要始终态相同,无论通过什么途径,其变化值一定相同。

这就是:异途同归,值变相等。

7. 理想气体向真空绝热膨胀后,他的温度将( )。

(A )升高 (B )降低 (C )不变 (D )不一定答:(C )对于理想气体而言,内能仅仅是温度的单值函数,经真空绝热膨胀后,内能不变,因此体系温度不变。

9. 公式?H = Q p 适用于哪个过程( )。

(A )理想气体绝热等外压膨胀 (B )H 2O (s )273K 101.3kPa垐垐垐垎噲垐垐垐,H 2O (g )(C )Cu 2+(aq )+2e - → Cu (s ) (D )理想气体等温可逆膨胀 答:(B )式适用于不作非膨胀功的等压过程。

1. (1)一系统的热力学能增加了100kJ ,从环境吸收了40kJ 的热,计算系统与环境的功的交换量;(2)如果该系统在膨胀过程中对环境做了20kJ 的功,同时吸收了20kJ 的热,计算系统热力学能的变化值。

解:根据热力学第一定律:ΔU = W + Q ,即有: (1)W =ΔU -Q = 100 – 40 = 60kJ (2)ΔU = W + Q = -20 + 20 = 02. 在300 K 时,有 10 mol 理想气体,始态压力为 1000 kPa 。

计算在等温下,下列三个过程做膨胀功: (1)在100 kPa 压力下体积胀大1 dm 3 ;(2)在100 kPa 压力下,气体膨胀到压力也等于100 kPa ; (3)等温可逆膨胀到气体的压力等于100 kPa 。

解:根据理想气体状态方程p V= nRT ,即有:VnRTp =(1)∵ W = -p e ΔV = -p e (V 2-V 1)∴ W = -100×103×1×10-3 = -100J(2)∵ W = -p e ΔV = -p e (V 2-V 1) = -2p (2p nRT -1p nRT) = - ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-121p p nRT∴ W = -10××300×(1-1000100)= kJ (3)∵ W = -dV p ⎰ =-21V V nRT dV V⎰= -12ln V VnRT = -21lnp p nRT ∴ W = - 10××300×1001000ln= kJ 3. 在373 K 恒温条件下,计算1 mol 理想气体在下列四个过程中所做的膨胀功。

已知始、终态体积分别为25 dm 3和100 dm 3 。

(1)向真空膨胀; (2)等温可逆膨胀;(3)在外压恒定为气体终态压力下膨胀;(4)先外压恒定为体积等于50 dm 3 时气体的平衡压力下膨胀,当膨胀到50 dm 3以后,再在外压等于100 dm 3 时气体的平衡压力下膨胀。

试比较四个过程的功,这说明了什么问题? 解:(1)向真空膨胀,外压为零,所以 (2)等温可逆膨胀 (3)恒外压膨胀 (4)分两步恒外压膨胀说明作功与过程有关,系统与环境压差越小,膨胀次数越多,做的功也越大。

5. 1mol 理想气体在122K 等温的情况下,反抗恒定外压,从10dm 3膨胀的终态100 dm 3,试计算Q 、W 和ΔU 、ΔH 。

解:该过程是理想气体等温过程,故 ΔU =ΔH = 0∵ W = -p e ΔV = -p e (V 2-V 1) ∴ W = ×103×()×10-3 =根据热力学第一定律:ΔU = W + Q ,即有:Q = ΔU -W = 0 -()=11202.60.10 mol 8.314 J mol K 300 K (1)149.7 J 506.6--=⨯⋅⋅⨯⨯-=9. 在300 K 时,4 g Ar (g )(可视为理想气体,其摩尔质量M Ar = g·mol -1),压力为 kPa 。

今在等温下分别按如下两过程:反抗 kPa 的恒定外压进行膨胀。

(1)等温为可逆过程;(2)等温、等外压膨胀,膨胀至终态压力为 kPa 。

试分别计算两种过程的Q ,W ,ΔU 和ΔH 。

解:(1)理想气体的可逆过程,0U H ∆=∆= ,4 g Ar 的物质的量为:1112506.6 ln0.10 mol 8.314 J mol K 300 K ln 228.6 J 202.6R R p Q W nRT p --=-==⨯⋅⋅⨯⨯= (2)虽为不可逆过程,但状态函数的变化应与(1)相同,即0U H ∆=∆=22212211()()(1)R R nRT nRT pQ W p V V p nRT p p p =-=-=-=- 11202.60.10 mol 8.314 J mol K 300 K (1)149.7 J 506.6--=⨯⋅⋅⨯⨯-=10. 在573 K 时,将1 mol Ne(可视为理想气体)从1000 KPa 经绝热可逆膨胀到100 kPa 。

求Q 、W 、ΔU 和ΔH 。

解法1: 因该过程为绝热可逆过程,故Q =0。

∵R C m V 23=,,R C m p 25=,,则35==m V m p C C ,,γ 又 ∵ γγγγ221111T p T p --=,则11212T p p T γγ-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∴11212T p p T γγ-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==573100100035351⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-// = 228K解法2:22,m 11lnln V T V C R T V =-222,m ,m 111,p V T p V C C R T p V -== 可得:22ln0.921, 228 K 573 KT T =-=11,m 21() 1 mol 1.58.314 J mol K (228573) K 4.30 kJ V W U nC T T --=∆=-=⨯⨯⋅⋅⨯-=-11,m 21() 1 mol 2.58.314 J mol K (228573) K 7.17 kJ p H nC T T --∆=-=⨯⨯⋅⋅⨯-=- 1. 自发过程一定是不可逆的,所以不可逆过程一定是自发的。

这说法对吗?答: 前半句是对的,后半句却错了。

因为不可逆过程不一定是自发的,如不可逆压缩过程。

6. 相变过程的熵变可以用公式H ST∆∆=来计算,这种说法对吗?答:说法不正确,只有在等温等压的可逆相变且非体积功等于零的条件,相变过程的熵变可以用公式THS ∆=∆来计算。

8. 1×10-3 kg 水在 373 K ,101325 Pa 的条件下汽化为同温同压的水蒸气,热力学函数变量为 ΔU 1,ΔH 1和 ΔG 1;现把 1×10-3 kg 的 H 2O (温度、压力同上)放在恒 373 K 的真空箱中,控制体积,使系统终态蒸气压也为101325 Pa ,这时热力学函数变量为ΔU 2,ΔH 2和 ΔG 2。

问这两组热力学函数的关系为( )。

(A )ΔU 1> ΔU 2,ΔH 1> ΔH 2,ΔG 1> ΔG 2 (B )ΔU 1< ΔU 2,ΔH 1< ΔH 2,ΔG 1< ΔG 2 (C )ΔU 1= ΔU 2,ΔH 1= ΔH 2,ΔG 1= ΔG 2 (D )ΔU 1= ΔU 2,ΔH 1> ΔH 2,ΔG 1= ΔG 2 答:(C )系统始态与终态都相同,所有热力学状态函数的变量也都相同,与变化途径无关。

5. 有2mol 单原子理想气体由始态500kPa 、323K 加热到终态1000kPa 、3733K 。

试计算此气体的熵变。

解:理想气体的p 、V 、T 变化设置过程如下:理想气体等温可逆过程:即有:ΔU =ΔH =0 ,则有Q R =-W =2112ln lnp pnRT V V nRT = ΔS 1 =T Q R =21ln p p nR =2××ln 1000500= J·K -1理想气体等压可逆过程:ΔS 2=TH T Q ∆=p =12m p m p ln d 1T T nC T T nC ,,=⎰ΔS 2=323373ln8.314252⨯⨯⨯= J·K -1 ΔS = ΔS 1+ΔS 2 = + = J·K -112. 300 K 时1 mol 理想气体,压力从100kPa 经等温可逆压缩到1000kPa ,求Q , W , ?U , ?H , ?S , ?A 和?G 。

解:理想气体等温可逆压缩,ΔT = 0 ,ΔU = 0 ,ΔH =0W =1001000ln 30031481ln ln1212⨯⨯⨯==-.p p nRT V V nRT = kJ Q = -W = kJΔS = 300107453R ⨯-=.T Q = J·K -1W S T A G =∆-=∆=∆= kJ14. 在 373 K ,101?325 kPa 条件下,将2mol 的液态水可逆蒸发为同温、同压的水蒸气。

计算此过程的Q ,W ,ΔU ,ΔH 和ΔS ,,已知 101?325 kPa, 373 K 时水的摩尔汽化焓为 kJ·mol -1。

水蒸气可视为理想气体,忽略液态水的体积。

解:水在正常温度和压力的可逆相变化,则:Q p = Δvap H =Θ∆m vap H n = 2 mol × kJ·mol -1 = kJ Δvap U =Δvap H - p (V g - V l ) ≈ Δvap H - nRT = – 2××373×10-3= kJW= Δvap U - Q p = – = kJΔvap S =3731036813vap ⨯=∆.T H = J·K -1 23. 在600K 、100kPa 压力下,生石膏的脱水反应为: CaCO 3·2H 2O (s )CaCO 3(s )+ 2H 2O (g )试计算该反应进度为1mol 时的Q ,W ,?r U m $,?r H m $,?r S m $,?r A m $和?r G m $。

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